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Questão 105 de vestibular, ENEM 2023

Prova: ENEM 2023 - 2º Dia – Caderno 7 – Azul – Reaplicação/PPL, 2023

Enunciado

As baterias de lítio para carros elétricos são capazes de armazenar cerca de 700 Wh de energia em um volume de 1 L, enquanto a combustão de 1 L de etanol hidratado em um motor a combustão disponibiliza 6 300 Wh de energia. Os motores a combustão têm uma eficiência baixa, com apenas 30% da energia do combustível sendo transformada em movimento. Já os motores elétricos apresentam eficiência três vezes maior. Para estudar a viabilidade de se utilizar a mesma plataforma de um carro movido a álcool, com tanque de 40 L de combustível, para a produção de modelos elétricos, uma equipe de engenharia precisa estimar o volume da bateria de lítio que corresponda, no carro elétrico, à mesma quantidade energética desse carro a álcool.

Trecho original com figura, tabela ou fórmula da questão 105 do ENEM 2023 - 2º Dia – Caderno 7 – Azul – Reaplicação/PPL.

O volume aproximado, em litro, da bateria de lítio a ser utilizada é

A)
36.
B)
120.
C)
360.
D)
400.
E)
1 080.
Ver resposta correta e explicação

Alternativa correta: B

120.

Por quê: A energia total útil fornecida pelo tanque de etanol é calculada multiplicando o volume do tanque (40 L) pela energia por litro (6 300 Wh/L) e pela eficiência do motor a combustão (30%), resultando em 75 600 Wh. Sabendo que o motor elétrico tem eficiência três vezes maior (90%) e que a bateria armazena 700 Wh por litro, iguala-se a energia útil necessária para encontrar o volume da bateria. Dividindo a energia útil necessária pela densidade energética útil da bateria de lítio, obtém-se o volume aproximado de 120 litros.

Explicação sugerida por IA; confira o gabarito oficial da prova.

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